一種基于LabVIEW多變頻器老化測試方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利屬于虛擬儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于LabVIEW的多變頻器老化 測試系統(tǒng)設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 變頻器作為一種穩(wěn)定性強、精度高的調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類調(diào)速傳動裝 置，變頻器調(diào)速系統(tǒng)取代直流調(diào)速裝置已經(jīng)成為必然趨勢。所謂變頻調(diào)速就是利用變頻器 經(jīng)過恰當(dāng)?shù)膹娭谱儞Q方法，將輸入的工頻交流電變換成為頻率和幅值都可調(diào)節(jié)的交流電輸 出到交流電動機，從而達到節(jié)能和調(diào)速的目的。隨著自動化、電網(wǎng)智能化、環(huán)保節(jié)能等多種 需求驅(qū)使下，變頻器在我國各行業(yè)推廣應(yīng)用迅速。一般而言，在占工業(yè)用電50%_60%的風(fēng)機、 栗和壓縮機等通用機械上使用變頻器調(diào)速裝置，將可以節(jié)電30%左右，這不僅為社會節(jié)約了 電能而且還降低了工業(yè)成本，因此有著巨大的市場潛力。
[0003] 此外，不安全及素質(zhì)低劣的產(chǎn)品不但危害人身安全，更可能令公司損失慘重，所 以，產(chǎn)品在出廠前必須在不同工作溫度下對其進行較長時間帶負載老化測試，測試其穩(wěn)定 性，這是變頻器生產(chǎn)不可缺少的環(huán)節(jié)之一。在未經(jīng)檢驗之前，其質(zhì)量狀態(tài)還是未知的，可能 是合格的，也可能是不合格的。只有經(jīng)過檢測之后，才能確定產(chǎn)品的質(zhì)量狀態(tài);把好質(zhì)量關(guān)， 防止將不合格品轉(zhuǎn)入下一過程或流入市場，造成不必要的損失。更進一步可以把產(chǎn)品質(zhì)量 檢驗信息及時報告和反饋，為企業(yè)研究和解決質(zhì)量問題提供依據(jù)，以利于不斷改進和提高 產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益。
[0004]傳統(tǒng)變頻器老化測試存在很多問題，主要存在如下三方面缺陷:第一，因每個儀表 完成的測試任務(wù)單一，且變頻器的性能測試涉及很多性能參數(shù)，故所需儀表較多，儀表的購 置、維修等費用較高。第二，人工進行操作，測試速度慢，測試效率低。測試變頻器需要較多 的接線，人工接線費時費力，而且換接不方便;不僅如此，讀表和記錄也比較費時，而且往往 要兩個人配合完成，這樣既浪費時間又浪費人力。此外，變頻器的輸出往往有上百伏，手動 檢測存在一定的危險性。第三，由于人工和儀表都會對測量結(jié)果帶來偶然誤差，測量的準確 性很難保證，很容易出現(xiàn)讀數(shù)錯誤或記錄錯誤等誤差現(xiàn)象。儀表的錯誤也會出現(xiàn)測量結(jié)果 的不準確。
[0005] 近年來，隨著虛擬儀器技術(shù)、高速信號采集技術(shù)、柔性測試技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展和 應(yīng)用使得測試技術(shù)與計算機技術(shù)的融合正引起測試領(lǐng)域一場新的革命。從而使得開發(fā)自動 化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的變頻器測試系統(tǒng)成為可能。鑒于已有的技術(shù)，本專利設(shè)計了一套基于 LabVIEW的變頻器老化測試系統(tǒng)設(shè)計，新測試系統(tǒng)運用虛擬儀器技術(shù)取代功能單一的儀器 儀表并以軟件的形式融入系統(tǒng)，真正做到了硬件軟件化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 1、本發(fā)明的目的。
[0007] 本發(fā)明提供一種變頻器老化測試方法及系統(tǒng)，用以提高老化試驗的可靠性，以及 準確率。
[0008] 2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案。
[0009] 本發(fā)明的基于LabVIEW多變頻器老化測試方法，包括:信號采集步驟、VISA串口通 信步驟、多工位條碼掃描步驟、變頻器老化測試步驟和系統(tǒng)復(fù)位步驟； 信號采集步驟:所述的信號采集步驟完成讀寫控制每條線路上開關(guān)的通斷，實現(xiàn)檔位 的切換的數(shù)字信號； (1) 通過DAQmx創(chuàng)建單個或多個虛擬通道VI并將其添加至任務(wù)； (2) 通過DAQmx開始任務(wù)VI使任務(wù)處于運行狀態(tài)，開始測量或生成； (3) 再次通過DAQmx寫入虛擬通道向用戶指定任務(wù)或虛擬通道中寫入數(shù)字量； (4) 最后通過DAQmx清除任務(wù)VI清除并退出該任務(wù)。
[0010] VISA串口通信步驟:所述的VISA串口通信步驟是利用RS232串口通過RS232/485轉(zhuǎn) 接器與變頻器相連，實現(xiàn)工控機與變頻器之間的通信，從而控制變頻器； 所述的多工位條碼掃描步驟:掃描每個待測變頻器上的條形碼，讀取變頻器的ID號，掃 碼器通過C0M1 口與上位機相連，通過串口配置、VISA Read和VISA Close完成條碼的掃描； VISA Read VI要放在while循環(huán)中運行，使之能夠隨時響應(yīng)掃碼器的觸發(fā)，當(dāng)完成掃描后， 通過前面板的勾選框選擇掃描后將要進行測試的工位，所被選擇的工位便會通過通道傳給 變頻器老化測試模塊并進行測試；待選擇好工位信息后點擊前面板上的完成按鈕，結(jié)束 while循環(huán)，程序退出，掃碼操作完成； 所述的變頻器老化測試步驟包括起動、停機、正反轉(zhuǎn)功能檢查，通過上位機控制變頻器 實現(xiàn)電機的帶載運行； 所述的系統(tǒng)復(fù)位步驟是用來對整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡及接觸器、繼電器等設(shè)備進行復(fù) 位； 更進一步的具體實施例中，還包括數(shù)據(jù)管理與報表生成功能步驟:通過LabVIEW數(shù)據(jù)庫 訪問工具包LabSQL來實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。
[0011] 更進一步的具體實施例中，所述的報表生成功能是利用LabVIEW提供的一個基于 交互式配置MS Office Report快速VI，生成Excel表格。
[0012] 更進一步的具體實施例中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫功能按照如下步驟進行： (1) 在Access中建立一個數(shù)據(jù)庫； (2) 建立與數(shù)據(jù)庫的連接:在利用LabVIEW數(shù)據(jù)庫工具包操作數(shù)據(jù)庫前，需要先連接 數(shù)據(jù)庫，通過提供數(shù)據(jù)源名DSN連接數(shù)據(jù)庫； (3) 數(shù)據(jù)庫基本操作包括創(chuàng)建表格、初除表格、添加記錄、查詢記錄。
[0013]本發(fā)明的基于LabVIEW多變頻器老化測試系統(tǒng)，包括工控機、顯示器、數(shù)據(jù)采集卡、 信號連接器、霍爾電流傳感器、霍爾電壓傳感器、電量隔離傳感器、繼電器、電源、夾具裝置； 三相電源的La、Lb、Lc端、Μ端分別連接一級開關(guān)，一級開關(guān)組組成總開關(guān)QF1，總開關(guān) QF1與4組分開關(guān)QF2-QF5相連，每組分開關(guān)的每條支路分別經(jīng)過電源指示燈和繼電器ΚΜ11、 ΚΜ12接入待測4個變頻器的R、S、T端，變頻器的U、V、W端接入飛輪負載及電動機，4組分開關(guān) 控制16個變頻器;變頻器的P( + )端與N(-)端接入直流電壓表，同時并聯(lián)用于釋放變頻器內(nèi) 的殘余電量的放電電阻R和繼電器KM13,在變頻器的輸入端和輸出端分別通過霍爾電流傳 感器、霍爾電壓傳感器經(jīng)過濾波器接入數(shù)據(jù)采集卡的端口，工控機便可通過數(shù)據(jù)采集卡讀 取各線路的電壓電流的實時值。
[0014] 更進一步的具體實施例中，系統(tǒng)中各個繼電器、接觸器經(jīng)過驅(qū)動器接入數(shù)據(jù)采集 卡的數(shù)字端口，上位機通過數(shù)據(jù)采集卡控制每條線路上開關(guān)的通斷，實現(xiàn)檔位的切換。
[0015] 更進一步的具體實施例中，上位機通過RS232/485轉(zhuǎn)接器與變頻器相連。8.根據(jù)權(quán) 利要求4所述的基于LabVIEW多變頻器老化測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的變頻器功率為3.7 ~55kW。
[0016] 更進一步的具體實施例中，所述的顯示器為液晶顯示器。
[0017] 3、本發(fā)明的有益效果。
[0018] (1)本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，能夠滿足3.7~55kW殼架15個型號的通用性。
[0019] (2)本發(fā)明能夠線程并行測試多個變頻器的老化過程，提高了測試效率。
[0020] (3)本發(fā)明通過LabVIEW進行變頻器結(jié)構(gòu)測試，提高了系統(tǒng)的工作效率及精確度。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。
[0022] 圖2為本發(fā)明的主要硬件連接圖。
[0023]圖3為串口通信程序。
[0024] 圖4為數(shù)據(jù)庫操作程序框圖 圖5工位選擇界面。
[0025] 圖6讀取產(chǎn)品信息界面。
[0026] 圖7老化測試界面。
【具體實施方式】
[0027] 為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)和有 益效果，申請人將在下面以實施例的方式作詳細說明，但是對實施例的描述均不是對本發(fā) 明方案的限制，任何依據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所作出的僅僅為形式上的而非實質(zhì)性的等效變換都應(yīng) 視為本發(fā)明的技術(shù)方案范疇。 實施例
[0028] 變頻器老化測試設(shè)備由軟件和硬件兩部分構(gòu)成，其中軟件采用了基于圖形化編程 語言一 LabVIEW，而硬件主要由工控機、工業(yè)液晶顯示器、高精度數(shù)據(jù)采集卡、信號連接器、 霍爾電流傳感器、霍爾電壓傳感器、電量隔離傳感器、接觸器、程控直流高壓電源、夾具裝置 等部分構(gòu)成。如圖1所示。其中，供電系統(tǒng)負責(zé)為待測變頻器和整個測試系統(tǒng)提供電源，上位 機通過高精度數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)對變頻器外圍設(shè)備的控制，如電源接觸器模塊、測試檔位的 選擇以及負載電機的切換等。變頻器參數(shù)的讀取與設(shè)置是通過RS232/485串口實現(xiàn)上位機 與待測變頻器之間的通信，通信協(xié)議采用Modbus RTU模式。測試結(jié)束后，上位機通過數(shù)據(jù)采 集卡控制電源接觸器模塊和負載接觸器模塊，斷開系統(tǒng)中的電源和負載，并生成測試報表。
[0029] 該系統(tǒng)能夠同時對16組變頻器進行老化測試，每4個變頻器為一組，分為4組。如圖 2所示，三相電源通過總開關(guān)QF1與各組分開關(guān)QF2-QF5相連，各路分開關(guān)經(jīng)過電源指示燈 和繼電器接入待測變頻器的R、S、